过程控制技术

绪论

一、过程控制的基本概念

二、过程控制系统的内容及过程控制仪表的分类

三、过程控制系统及仪表的发展

四、课程的性质、任务

五、学习方法

第一章控制流程图的认识

第一节识图基础

一、图形符号

二、字母代号

三、仪表位号及编号

四、仪表符号实例

第二节识图练习

一、了解工艺流程

二、了解自动控制系统

三、了解自动检测系统

四、了解自动信号报警系统

第三节计算机控制流程图的识图练习

本章小结

习题与思考题

第二章过程控制系统

第一节自动检测系统

一、自动检测系统的组成

二、自动检测系统的种类

第二节自动控制系统概述

一、自动控制系统的组成

二、自动控制系统的种类

三、自动控制系统的过渡过程和品质指标

四、控制对象的特性

五、基本控制规律及其对过渡过程的影响

第三节自动控制系统

一、简单控制系统

二、复杂控制系统

第四节自动信号报警与联锁保护系统

一、信号报警系统

二、联锁保护电路

本章小结

习题与思考题

第三章工业生产过程的变量检测及仪表

第一节概述

一、测量的基本知识

二、检测仪表的基础知识

第二节压力检测及仪表

一、压力检测仪表的分类

二、单圈弹簧管压力表

三、压力(差压)变送器

四、压力检测仪表的选择及安装

第三节物位检测及仪表

一、物位检测的基本概念

二、差压式液位计

三、浮力式液位计

四、其他物位检测仪表

第四节流量检测及仪表

一、流量检测的基本概念

二、差压式流量计

三、转子流量计

四、其他流量计

五、流量检测仪表的选用

第五节温度检测及仪表

一、温度检测的基本概念

二、热电偶温度计

三、热电阻温度计

四、温度变送器

五、常用的温度显示仪表

六、测温仪表的选择与安装

第六节成分自动检测及仪表

一、分析仪表的基本知识

二、热导式气体分析器

三、氧化锆氧分析仪

四、红外线气体分析器

五、工业气相色谱仪

本章小结

习题与思考题

第四章过程控制仪表

第一节电动模拟控制器

一、概述

二、DDZ-Ⅲ型基型控制器的结构原理

三、DDZ-Ⅲ型控制器的外部结构

四、DDZ-Ⅲ型控制器的使用

第二节数字式控制器

一、概述

二、C3000数字过程控制器

第三节执行器及辅助仪表

一、气动薄膜控制阀

二、电/气转换器与电/气阀门定位器

三、变频调速器

本章小结

习题与思考题

第五章计算机控制系统

第一节概述

一、计算机控制简介

二、计算机控制系统的发展方向

第二节集散控制系统

一、集散控制系统的基本概念

二、JX300XP集散型控制系统

第三节可编程序控制器

一、S7-200PLC的硬件配置

二、S7-200PLC的编程

本章小结

习题与思考题

第六章典型过程单元的控制方案

第一节流体输送设备的控制方案

一、泵的控制

二、压缩机的控制

第二节传热设备的控制

一、无相变换热器的温度控制

二、利用载热体冷凝进行加热的加热器的温度控制

三、用冷却剂汽化来传热的冷却器的温度控制

四、管式加热炉的控制

第三节锅炉的液位控制

一、单冲量液位控制系统

二、双冲量液位控制系统

三、三冲量液位控制系统

第四节精馏塔的控制

一、控制要求’

二、主要扰动

三、常用的控制方案

第五节反应器的控制

本章小结

习题与思考题

第七章过程控制系统的操作

第一节装置开车的前期准备工作

一、准备工作

二、确定控制器的正、反作用方向

三、控制器控制规律的选择

第二节控制器的参数整定

一、简单控制系统的参数整定

二、串级控制系统的参数整定

三、均匀控制系统的参数整定

第三节控制系统的开车与停车

一、简单控制系统的开车(投运)步骤

二、串级控制系统的投运

三、控制系统的停车

第四节系统的故障分析、判断与处理

一、过程控制系统常见的故障

二、故障的简单判别及处理方法

三、典型问题的经验判断及处理方法

本章小结

习题与思考题

第八章实验与实训

第一节认识实践

第二节实验

实验一控制器参数对控制质量的影响(演示)

实验二报警、联锁系统的认识

实验三弹簧管压力表的认识及校验

实验四智能差压变送器的校验

实验五物位检测仪表的认识及物位检测系统的构成(演示)

实验六流量检测仪表的认识及流量检测系统的构成(演示)

实验七温度检测仪表和显示仪表的认识及温度检测系统的构成(演示)

实验八DDZ-Ⅲ型基型控制器的认识与使用

实验九C3000数字过程控制器的认识与操作

实验十控制阀及转换单元的认识

实验十一DCS系统的认识

实验十二PLC认识实验

第三节DCS仿真系统的控制实训

实训一离心泵的仿真控制实训

实训二多级液位系统的仿真控制实训

第四节综合实践

实训一简单控制系统的参数整定和投运

实训二串级控制系统的参数整定和投运

第五节结业实践

附录

附录一常用压力表的规格及型号

附录二标准化热电偶电势-温度对照表

参考文献

　　本书是“教育部高职高专规划教材”之一，全书共分8个章节，主要对过程控制技术知识作了介绍，具体内容包括控制流程图的认识、过程控制系统、工业生产过程的变量检测及仪表、典型过程单元的控制方案等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书主要对工艺类专业所涉及的过程控制系统、过程控制的实施工具、过程控制系统的操作等内容以及一些相关知识进行了较全面的介绍。本书在前一版教材的基础上对内容进行了适当的增删，删除了目前使用较小的“DDZ-Ⅲ型力矩平衡式压力变送器”，增加了“智能差压变送器”及“HART375智能终端”的内容。用应用较为广泛的C3000数字过程控制器代替了PMK可编程序调节器。并将DCS、PLC部分内容进行了更新，符合企业应用实际。　　本书为了符合人们学习知识的一般规律，以一张控制流程图为切入点，首先介绍了识图方法，之后阐述了自动检测、自动控制、自动联锁报警等过程控制系统，然后分三章介绍了变量检测及仪表、过程控制仪表及计算机控制系统等过程控制工具，最后是控制系统的应用典型过程单元的控制方案及控制系统的操作。本书将实验与实训内容单独列为一章，在这一章不仅安排了与各章节内容相关的实验内容，而且还设置了认识实践、结业实践以及仿真实训和综合实验等内容，突出强调了实践对本门课程的重要性。　　本书的每一章都设有学习目标、本意小结和习题与思考题，有利于学生对知识的把握。　　本书不仅可作为高职高专石油、化工、轻工、林业、冶金、造纸等相关专业的教材，也可供相关专业其他层次的职业技术院校以及企业的工程技术人员使用。